工業(yè)和消費(fèi)類應(yīng)用的電機(jī)控制解決方案

分層系統(tǒng)完美地管理整個(gè)電力驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域。從最隱蔽和“底層”的步驟開始，這些是主角：微控制器、模擬設(shè)備和電源設(shè)備。它們?cè)诓煌吞?hào)的硬件和套件供應(yīng)中實(shí)現(xiàn)，旨在滿足設(shè)計(jì)人員的需求。所有上述元素都有助于創(chuàng)建不同的最終應(yīng)用程序。一些解決方案如下：解決方案求解器、位置控制、感應(yīng)電機(jī)控制解決方案和速度控制。

工業(yè)和消費(fèi)類應(yīng)用

解決方案

? ? ? ?這些控制解決方案是通過結(jié)合 RX 系列的轉(zhuǎn)換器和微控制器 (MCU) 創(chuàng)建的?？梢允褂梦⒖刂破黩?qū)動(dòng)軟件輕松控制步進(jìn)電機(jī)或無刷直流電機(jī)(圖 1)。提供解決方案套件、示例代碼、開發(fā)支持工具和許多應(yīng)用說明。在高溫、灰塵或振動(dòng)的惡劣和關(guān)鍵環(huán)境中也可以進(jìn)行高精度控制。信號(hào)增益、相位和角度誤差通過驅(qū)動(dòng)程序 API 自動(dòng)校正，可與 MCU RX 結(jié)合使用。提供步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和無刷直流電機(jī)。通常，由于電磁噪聲的影響，很難將旋轉(zhuǎn)變壓器傳感器與步進(jìn)電機(jī)一起使用，但這些解決方案通過適當(dāng)?shù)膶?duì)策出色地解決了所有問題。使用可用的工具，最大化電機(jī)扭矩非常簡(jiǎn)單。這樣，與傳統(tǒng)的開環(huán)控制方法相比，電機(jī)的尺寸可以更小。從能源消耗的角度來看，通過使用旋轉(zhuǎn)變壓器，待機(jī)電流可以顯著降低，從而僅消耗負(fù)載所需的電流。此外，可以通過減少電流消耗來抑制發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)熱。因此，整個(gè)系統(tǒng)變得更加高效。

圖 1：工業(yè)和消費(fèi)類應(yīng)用的電機(jī)控制解決方案

用于 RX23T 的 24-V 電機(jī)控制評(píng)估系統(tǒng)

該系統(tǒng)(圖 2) 允許您使用套件中包含的電路板及其軟件(可從網(wǎng)站免費(fèi)下載)輕松評(píng)估永磁和低壓同步電機(jī)的解決方案。電機(jī)通過 RX/RL 微控制器啟動(dòng)。不同的微控制器可以與額外的 CPU 板一起使用。Renesas Motor Workbench 軟件支持運(yùn)行。它可以實(shí)時(shí)顯示單片機(jī)內(nèi)部變量的波形，并自動(dòng)提取矢量的控制參數(shù)。該軟件可實(shí)現(xiàn) ICS++(In Circuit Scope plus)的高速通信并提供高可用性，在最新版本中已得到顯著改進(jìn)。值得注意的功能包括：

實(shí)時(shí)計(jì)算波形的數(shù)學(xué)函數(shù);

對(duì)波形執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算和三角函數(shù)的可能性;

顯示平均值的可能性;

使用波形捕獲屏幕的功能的存在(有一個(gè)圖形編輯器可以添加對(duì)項(xiàng)目的更改);

和許多其他人。

圖 2：RX23T 的 24V 電機(jī)控制評(píng)估系統(tǒng)

使用 BLDC RL78 / G1F 無傳感器系統(tǒng)

初始檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置 通過使用初始轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)解決方案，可以在不使用任何傳感器的情況下對(duì) BLDC 電機(jī)執(zhí)行啟動(dòng)和連續(xù)位置檢測(cè)。通常，無傳感器 BLDC 電機(jī)控制器在轉(zhuǎn)子靜止或極低速狀態(tài)時(shí)無法使用電動(dòng)勢(shì)來檢測(cè)轉(zhuǎn)子的位置。為此，需要將轉(zhuǎn)子移動(dòng)到特定位置，但這會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子意外移動(dòng)。瑞薩電子的一位發(fā)言人也證實(shí)了這一點(diǎn)：“就極低的速度而言，存在一些阻礙發(fā)動(dòng)機(jī)位置檢測(cè)的客觀困難。因此，我們有在系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)的模塊?？刂撇粌H發(fā)生在速度上，還發(fā)生在扭矩上。這意味著我們的模塊可以從軟件和硬件的角度工作。” RL78/G1F系統(tǒng)利用其集成功能，無需傳感器即可高效檢測(cè)轉(zhuǎn)子初始位置。這也消除了啟動(dòng)時(shí)不必要的運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)的平穩(wěn)、快速和高扭矩啟動(dòng)。

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結(jié)論

瑞薩的許多項(xiàng)目都集中在節(jié)能和提高設(shè)備效率的過程上。例如，目前使用梯形控制來檢查 48-V 驅(qū)動(dòng)器。不幸的是，從能源的角度來看，它也是效率最低的。MCU的集成也將在不久的將來發(fā)生革命性的變化。運(yùn)行熱控制可能導(dǎo)致溫度范圍大幅增加，甚至增加 20°C 或更多。許多研究也集中在機(jī)器人領(lǐng)域。最關(guān)鍵的點(diǎn)之一是電機(jī)達(dá)到的速度，以提高系統(tǒng)通信能力和性能。

因此，技術(shù)進(jìn)步涉及許多應(yīng)用領(lǐng)域。物聯(lián)網(wǎng)部門也參與其中。相互通信的智能系統(tǒng)與云緊密相連，在智能方面帶來了額外的可擴(kuò)展功能。設(shè)備和系統(tǒng)必須在網(wǎng)絡(luò)中結(jié)合在一起執(zhí)行自己的處理能力，同時(shí)，它們必須被視為獨(dú)立的實(shí)體。

　　審核編輯：湯梓紅